太阳能路灯系统在道路照明中具有很高的价值。使用超级电容器的太阳能LED路灯系统属于复合能源系统,该系统中的电力传输需要在线控制,以确保系统的正常运行。控制器作为核心部件,管理各种部件之间的能量传递。为了确保电池的可靠和高效充电和放电,以及满足照明要求,控制器需要管理系统中的电能。在弱阳光下,光伏电池产生的能量不稳定,无法有效充电。
如果选择合适的控制方法,光伏电池产生的能量首先存储在超级电容器中,然后在适当的时间通过脉冲或恒流将存储的能量充电到电池中,可以有效地提高系统的太阳能利用效率。因此,一种合适、有效的控制策略是该控制器的关键技术。
在设计光伏控制器时,通常使用升压-升压电路来产生比光伏板两端更高的电压,这有利于对电池充电;但当照明不足时,如果电池可以继续充电,控制电路会导致光伏电池的工作点偏离最大功率输出点,但这也会导致光伏路灯系统的发电效率下降。因此,在设计控制系统时,有必要预先设定弱光段的阈值,以确保在弱光条件下通过超级电容器缓冲对电池进行正常充电。
使用超级电容器的太阳能LED路灯系统由光伏电池阵列、光伏控制器、超级电容器、充电控制器、电池、电流转换器和LED负载组成。连接结构,例如超级电容器,连接在DC总线和地线之间,以保持DC总线的电压并缓冲由光伏电池提供的过量能量。它在适当的时间放电,以满足电池的充电需求和负载的供电需求。